PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE10127527A1 19.12.2002
Titel Methode zur Beurteilung von Prozeßfähigkeit und Prozeßleistung
Anmelder ZF FRIEDRICHSHAFEN AG, 88046 Friedrichshafen, DE
Erfinder Dahlem, Wolfgang, Dipl.-Ing., 88709 Meersburg, DE
DE-Anmeldedatum 06.06.2001
DE-Aktenzeichen 10127527
Offenlegungstag 19.12.2002
Veröffentlichungstag im Patentblatt 19.12.2002
IPC-Hauptklasse G05B 19/00
IPC-Nebenklasse G05B 13/00   
Zusammenfassung Eine Methode zur Beurteilung von Prozeßfähigkeit und Prozeßleistung zeichnet sich dadurch aus, daß eine Grenzkurve (3) definiert wird, die die Prozeßstreuungsmittellage durch eine Einschränkung von Nullfehleranteil und die Verwendung einer statistischen Tolerierung begrenzt.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Methode zur Beurteilung von Prozeßfähigkeit und Prozeßleistung.

Bei den heutigen Fertigungsverfahren werden die Prozeßfähigkeitsdaten mit Hilfe eines mathematischen Ansatzes beurteilt, der auf der Basis einer Normalverteilung beruht.

Ausführliche Auswertungen haben jedoch ergeben, daß eben diese Normalverteilung nur äußerst selten vorkommt. Die meisten Prozesse sind jedoch mischverteilt. Für mischverteilte Prozesse gibt es aber keinen genauen mathematischen Ansatz, da mischverteilte Prozesse größtenteils eine Verteilungsform mit mindestens zwei Maxima aufweisen. Zur präzisen Berechnung der Prozeßfähigkeitsdaten sowie bei der statistischen Tolerierung muß aber unbedingt die Ist- Verteilungsform betrachtet werden und nicht die idealisierte Normalverteilung. Obwohl die Bauteile also nicht normalverteilt gefertigt sind, können sie dennoch verwendet werden, da sie nach dieser Methode immer noch im zulässigen Toleranzfeld liegen. Es kann also durchaus vorkommen, daß Merkmale an sich im Grenzbereich der Toleranz oder leicht außerhalb liegen, die gesamte Baugruppe aber noch in der Toleranzzone liegt. Weiterhin wurde festgestellt, daß die Größe des Prozeßfähigkeitsindex Cpk unabhängig vom Prozeßverfahren ist und den geforderten Grenzwert von größer 1,33 meist deutlich unterschreitet. Dies bedeutet, daß der zugehörige Fehleranteil deutlich größer als zulässig ist. Der Prozeßfähigkeitsindex Cpk, der aus Mittelwert und Standardabweichung berechnet wird, und die Prozeßstreuungsmittellage werden mittels vorhandener Software ermittelt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde mit bereits vorhandenen Auswertungsmethoden und Hilfsmitteln eine Methode zur Beurteilung von Prozeßfähigkeit und Prozeßleistung zu ermitteln, die es ermöglicht zu beurteilen, welche Toleranzen der Einzelmerkmale noch tolerierbar sind, ohne eine fehlerhafte Gesamtbaugruppe zu bekommen.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch eine, auch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs aufweisende, gattungsgemäße Methode zur Beurteilung von Prozeßfähigkeit und Prozeßleistung gelöst.

Aus einer Vielzahl von durchgeführten Messungen wird mit Hilfe eines empirischen Ansatzes ein Diagramm erstellt, das eine Grenzlinie enthält, die den Null-Fehleranteils-Bereich markiert, d. h. daß das Merkmal noch innerhalb der vorgegebenen Toleranz liegt. Die Grenzlinie dient ebenso zur Beurteilung der Prozeßleistung. Die Prozeßleistung setzt sich aus Toleranz und Streubreite zusammen. Definiert werden drei Bereiche, die die verschiedenen Prozeßleistungsklassen darstellen. Liegt das Verhältnis von Toleranz zu Streubreite über 1,42, so spricht man von der Prozeßleistungsklasse oder dem Bereich A, bei einem Verhältnis zwischen 1 und 1,42 von der Prozeßleistungsklasse oder dem Bereich B und bei einem Verhältnis von Toleranz und Streubreite unter 1 von der Prozeßleistungsklasse oder dem Bereich C. Bei der Prozeßleistungsklasse C ist eine 100%-Prüfung der Bauteile erforderlich.

Durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Methode können nun alle Prozeßverteilungsformen akzeptiert werden, so lange sich die Schnittpunkte von Prozeßfähigkeitsindex Cpk und Prozeßstreuungsmitte innerhalb des Null- Fehleranteil-Bereiches befinden. Hierdurch können auch Prozesse akzeptiert werden, die einerseits mischverteilt sind und andererseits einen Prozeßfähigkeitsindex Cpk kleiner 1,33 aufweisen. In der Fertigung kann auf diese Weise auf eine Sortier- oder 100%-Prüfung verzichtet werden, was hinsichtlich Aufwand und Kosten deutliche Vorteile mit sich bringt. Durch die Anwendung der erfindungsgemäßen Methode treten nur noch Prozesse auf, die einen Fehleranteil von 0 ppfü aufweisen.

Die erfindungsgemäße Methode bietet außerdem den Vorteil, daß die bisher benutzten Auswertungsmittel weiterhin verwendet werden können und somit keine Zusatzkosten anfallen.

Nachfolgend ist anhand der Figur ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung prinzipgemäß beschrieben.

Die einzige Figur zeigt eine Darstellung von Toleranzbreite 1 über Prozeßfähigkeitsindex Cpk 2. Eine Grenzkurve 3 stellt den Übergang von noch zu akzeptierenden zu nicht mehr akzeptablen Prozessen dar. Ein Bereich 4 markiert die Prozeßleistungsklasse A, ein Bereich 5 die Prozeßleistungsklasse B und ein Bereich 6 die Prozeßleistungsklasse C. Die Grenzkurve 3 begrenzt einen zulässigen Bereich 7 der Prozeßstreuungsmittellage mit Fehleranteil Null. Alle im Bereich 6 liegenden Prozesse weisen einen Fehleranteil größer Null auf, was eine 100%-Prüfung der Bauteile erforderlich macht. Bezugszeichen 1 Toleranzbreite

2 Prozeßfähigkeitsindex Cpk

3 Grenzkurve

4 Bereich

5 Bereich

6 Bereich

7 Bereich


Anspruch[de]
  1. 1. Methode zur Beurteilung von Prozeßfähigkeit und Prozeßleistung, dadurch gekennzeichnet, daß eine Grenzkurve (3) definiert wird, die die Prozeßstreuungsmittellage durch eine Einschränkung von Nullfehleranteil und die Verwendung einer statistischen Tolerierung begrenzt.
  2. 2. Methode zur Beurteilung von Prozeßfähigkeit und Prozeßleistung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prozeßleistung in drei Bereiche eingeteilt wird, die sich aus dem Verhältnis von Toleranz und Streubreite ergeben.
  3. 3. Methode zur Beurteilung von Prozeßfähigkeit und Prozeßleistung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Grenzkurve (3) ermittelt werden kann, die den zulässigen Bereich der Prozeßstreuungsmittellage definiert.
  4. 4. Methode zur Beurteilung von Prozeßfähigkeit und Prozeßleistung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Prozeßfähigkeit lediglich durch die Prozeßstreuungsmittellage definiert wird.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com